第二地球.doc

隨著科技的發(fā)展和環(huán)境的惡化，近些年來“星級殖民”再也不是一個科幻名詞，而是真真正正為科學(xué)家們認(rèn)真考慮的課題。新的類地行星的發(fā)現(xiàn)，或許也將能夠解答長久以來困擾人類的問題 我們在宇宙中是孤單的一群人嗎？ 開普勒452b（Kepler 452b），是美國國家航空航天局（NASA）新發(fā)現(xiàn)的外行星， 直徑是地球的1.6倍，地球相似指數(shù)(ESI)為0.981 ，位于距離地球1400光年的天鵝座。這是2015年為止發(fā)現(xiàn)的首個圍繞著與太陽同類型恒星旋轉(zhuǎn)且與地球大小相近的“宜居”行星，有可能擁有大氣層和流動水，被稱為地球2.0，“地球的表哥”。既然連是不是固態(tài)行星、有沒有水都不知道，外星生命更是無從談起，那科學(xué)家們?yōu)槭裁凑f這個發(fā)現(xiàn)激動人心，NASA還宣稱，該發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著人類尋找“另一個地球”的里程碑式進(jìn)展。2015年7月24日凌晨零點，美國國家航空航天局NASA舉辦媒體電話會議宣布開普勒空間望遠(yuǎn)鏡的新發(fā)現(xiàn)：天文學(xué)家表示，發(fā)現(xiàn)迄今最接近“另一個地球”的系外行星，該行星名稱為Kepler 452b，跟地球的相似指數(shù)為0.981 ，有可能擁有大氣層和流動水。1這是開普勒太空望遠(yuǎn)鏡確認(rèn)發(fā)現(xiàn)首個圍繞著與太陽同類型恒星旋轉(zhuǎn)且與地球大小相近的“宜居”行星，即地球2.0。Kepler 452b上的一年大約385天，和地球上的365天很接近。開普勒-452b行星的公轉(zhuǎn)軌跡略大于地球的公轉(zhuǎn)軌跡。公轉(zhuǎn)一周需385天。目前沒有證據(jù)證明開普勒452b上面有生命，因為開普勒望遠(yuǎn)鏡只負(fù)責(zé)照相，沒有辦法近距離觀測行星。在哪個星座？這顆行星由開普勒空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。在為期4年的任務(wù)期間，開普勒望遠(yuǎn)鏡始終盯著天鵝座附近的一小塊天區(qū)持續(xù)觀測。新發(fā)現(xiàn)的這顆行星，就位于開普勒的觀測視場之內(nèi)，屬于天鵝座。有多遠(yuǎn)？開普勒452b繞著一顆類似于太陽的恒星旋轉(zhuǎn)，距離地球大約1400光年。如果按照新視野號探測器飛掠冥王星的速度，也就是14千米/秒的速度飛向這顆行星，大約需要3000萬年才能抵達(dá)那里。不過，考慮到新視野號在遠(yuǎn)離太陽的過程中，速度還會進(jìn)一步減慢，因此實際需要的時間只會更長才對。當(dāng)然，新視野號并沒有飛向開普勒452b的方向，因此永遠(yuǎn)不可能飛到那里。有生命嗎？確切地說，沒人知道那里有沒有生命，哪怕是天文學(xué)家。根據(jù)凌星出現(xiàn)的時間間隔，天文學(xué)家確實能夠準(zhǔn)確測定開普勒452b的公轉(zhuǎn)周期那里的一年相當(dāng)于地球上的385天。據(jù)此，天文學(xué)家能夠計算它到恒星的距離，恰好位于所謂的“宜居帶”內(nèi)。換句話說，開普勒452b和地球一樣，距離各自的太陽不遠(yuǎn)不近，不至于天寒地凍水凝成冰，也不至于天燥地?zé)崴舫蓺?。然而，一顆星球就算處在宜居帶內(nèi)，也不能保證就一定有水能夠在表面流淌，月亮就是一個反面例證。更何況，就算真的有水，離出現(xiàn)生命也還差著十萬八千里呢！ 最像地球嗎？開普勒452b不能說是最像地球的太陽系外行星。舉例來說，2014年宣布發(fā)現(xiàn)的開普勒186f，半徑是地球的1.17倍。而今年年初宣布發(fā)現(xiàn)的開普勒438b，半徑更是只有地球的1.12倍。這兩顆行星都處在各自恒星的宜居帶內(nèi)，也都比開普勒452b更接近于地球的大小。只不過，那兩顆行星所環(huán)繞的恒星，都要比太陽小得多，也暗得多。而開普勒452b所環(huán)繞的恒星，卻非常類似于太陽，只比太陽重4%，大10%，亮20%，連表面溫度都一模一樣。因此，如果把恒星也考慮進(jìn)來的話，開普勒452b就當(dāng)仁不讓，確實稱得上是“另一個地球”，只不過它本身還是不太像地球罷了。還有更多宜居行星嗎？開普勒452b既不是唯一的一顆宜居行星，甚至也不是最像地球的宜居行星。僅在開普勒望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)的1030顆太陽系外行星之中，就有12顆宜居帶內(nèi)的行星直徑介于地球的1倍到2倍之間。事實上，開普勒任務(wù)的主要目標(biāo)并不是要尋找“另一個地球”，而是通過這種抽樣調(diào)查的方式，幫天文學(xué)家更好地了解地球這樣的宜居行星在整個銀河系當(dāng)中到底有多么普遍。開普勒空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了12顆半徑不超過地球2倍的宜居行星。圖中行星大小按相對比例繪制，恒星則在相應(yīng)比例的基本上又縮小了25倍。人類能否移民？飛掠冥王星的“新視野號”是人類有史以來速度最快的飛行器，以新視野號在借助木星引力加速后的峰值速度7萬7.5萬千米/小時（相當(dāng)于1920km/s，大于第三宇宙速度）估算，飛到開普勒438B需要684萬年，飛到開普勒442B需要1584萬年。所以在星際飛行理論沒有突破的情況下，如果依靠傳統(tǒng)火箭，不借助時空穿越，人類基本上不可能抵達(dá)這些系外行星。NASA 飛船 X-43A 創(chuàng)下了 8000 千米每小時的紀(jì)錄，是世界上飛得最快的空氣動力學(xué)飛船。按此速度計算，飛到 Kepler-452b 上需要1.89 億年。這還得假定，地球和 Kepler-452b 之間的距離沒有發(fā)生任何改變。人類技術(shù)水平在近100年內(nèi)有了飛躍式的發(fā)展，但即便是依靠這樣的技術(shù)實現(xiàn)移居外星也是不可能的。人們需要做的首先是，一定要把賴以生存的地球環(huán)境搞好，這樣我們就沒有理由去別的星球去生存或繁衍生命了。第二點就是就近改造對火星實現(xiàn)改造，經(jīng)過2000年，人類就可以把火星改造成比較適合人類居住的環(huán)境，又因為火星距離地球比較近，因此可以當(dāng)做生存環(huán)境上的一個備樣。第三點就是移居到距地球幾十光年的行星上，這要靠人類科技的發(fā)展，可能會經(jīng)歷百年千年，提高調(diào)查研究的水平和對外星生物的勘探。如果從生存形態(tài)上來講的話，王思潮說，移民外星絕不是短時間內(nèi)的問題，至少我們以后的八九代都是不可能實現(xiàn)的。自NASA消息發(fā)布以來，網(wǎng)上盛傳一種說法，很多網(wǎng)友討論稱，1400光年理論上并不是特別遠(yuǎn)，根據(jù)相對論，高速飛行的宇宙飛船內(nèi)部時間會變慢，所以未來人類有機會發(fā)明近光速飛船的話，對于船內(nèi)的人類而言，大概20年就能飛到“第二個地球”。對此，朱進(jìn)表示，這種說法不靠譜。朱進(jìn)表示，從人類可實現(xiàn)的飛船制造技術(shù)來講，我們還無法制造出一個近光速飛船，其次涉及相對論的有關(guān)問題是復(fù)雜且深奧的，難用具體的時間去丈量。9-14 發(fā)現(xiàn)意義 編輯 到現(xiàn)在為止，人類還沒有在宇宙中發(fā)現(xiàn)任何地外生命存在的跡象。樂觀者通過理論推算認(rèn)為僅銀河系中的“地球兄弟”就可能有好幾十億個，它們的大小和溫度都適宜，其中很多也許有生命。悲觀者則認(rèn)為，地球生命形成需要的巧合條件太多、太精妙了，也許在宇宙中就發(fā)生過這么一次。人類在幻想中構(gòu)建了輝煌的外星文明，想象力擴(kuò)展到了其他的宇宙，但在現(xiàn)實中，尋找外星生命最大的成績還只是“火星上曾經(jīng)有液態(tài)水”這種級別的，連是否有過微生物都不確定。至于地球以外發(fā)現(xiàn)的有機物，也只是甲烷之類，完全可以由非生命過程發(fā)生。就目前的證據(jù)而言，生命只在我們這顆行星上存在，只進(jìn)化出來過一次，都使用同一套化學(xué)機制。真的是寂寞如雪啊。人類很早就希望能接觸地外文明，數(shù)學(xué)家高斯曾提出種植大片森林形成畢達(dá)哥拉斯定理的圖解，好吸引外星人注意。航天時代的到來斷絕了發(fā)現(xiàn)月球人和火星人的可能，但太陽系行星仍可以給我們提供生命形成條件和早期演化過程的線索。同時，人類將目光和腳步放得更遠(yuǎn)，一邊搜索太陽系外行星的蹤跡，一邊發(fā)射探測器向茫茫深空捎去問候，希望有人能聽見。宇宙中固然可能存在與地球生命完全不同的生命形式，但從與我們相似的角度找起，是非常自然的。環(huán)境與地球越相似的行星，就越有可能孕育生命(所以我們對火星考察這么熱衷)，最關(guān)鍵的兩點就是：位于“宜居帶”內(nèi)，溫度適宜；由巖石組成，呈固態(tài)而不是氣態(tài)(這與行星的大小直接相關(guān))。在人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的幾千顆太陽系外候選行星中，大多數(shù)并不符合以上條件，開普勒452b這樣的已經(jīng)足夠令科學(xué)家激動了，他們覺得這已經(jīng)跟地球很像，可以提供很多有意思的研究線索，幫助更好地判斷宇宙中到底有多少宜居行星。天文學(xué)家表示，當(dāng)前人類對于類地行星觀測和地外生命研究，關(guān)系到未來人類是否可以移民外星球等現(xiàn)實命運問題。同樣，有助于解答人類的命運問題：宇宙中是否有其他適于生存的星球，生命如何起源